小麦(Triticum aestivum L.) 是世界主粮作物之一，通过施用氮肥可显著提高小麦产量，但过量施用氮肥也引发了一系列环境和经济问题。因此，鉴定与氮素利用效率相关的基因、提高小麦氮素利用效率一直是小麦育种的主要目标之一。

近日，中国农业科学院作物科学研究所小麦产量性状解析与设计团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“TaNPF6.2 improves agronomic traits via enhancing nitrogen uptake efficiency in wheat”的研究论文，解析了TaNPF6.2通过提高小麦氮素吸收效率改善农艺性状的分子机制，为小麦绿色高产育种提供了新的候选基因。

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小麦TaNPF6.2 (也被报道为TaNRT1.4)是硝酸盐转运蛋白NRT1/PTR家族一员。该研究发现TaNPF6.2为质膜定位蛋白，主要在根和小穗中表达。低氮条件下，相较于野生型KN199，TaNPF6.2过表达株系的根长、侧根数均明显增加，产量相关性状如分蘖数、穗长、穗粒数和千粒重也均显著增加；而TaNPF6.2敲除株系则表现出与过表达株系相反的表型。此外，TaNPF6.2能够促进小麦根系对硝酸盐的吸收，以及硝酸盐从根系到地上部的运输，同时影响氮素吸收和同化相关基因的表达。对TaNPF6.2进行单倍型分析发现，不同单倍型在分布上呈现明显的地理分化，说明其在小麦驯化和育种改良过程中被差异选择。

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TaNPF6.2调控小麦氮素吸收效率

综上所述，该研究发现TaNPF6.2通过提高小麦氮素吸收效率进而改善农艺性状(如增加分蘖数、穗长、穗粒数和千粒重等)，为小麦绿色高产育种提供了新的潜在靶点和途径。

作者简介

中国农业科学院作物科学研究所硕士研究生王唤唤、博士研究生武丽芬和中国科学院植物研究所博士后刘洋洋为该论文共同第一作者。中国农业科学院作物科学研究所张立超研究员、孙加强研究员和博士后解振诚为共同通讯作者。相关工作得到农业生物育种国家科技重大专项、中国农业科学院创新工程、优农计划和中国博士后科学基金等项目资助。